一种双层结构的高内结合强度热封茶叶滤纸、制备方法和应用技术

本发明专利技术属于特种纸新材料技术领域，尤其涉及一种双层结构的高内结合强度热封茶叶滤纸、制备方法和应用。一种双层结构的高内结合强度热封茶叶滤纸，该茶叶滤纸由基础层和热封层抄纸构成，基础层选用100%第一天然植物纤维，热封层在整张纸页的质量占比为60

【技术实现步骤摘要】
一种双层结构的高内结合强度热封茶叶滤纸、制备方法和应用


[0001]本专利技术属于特种纸新材料
，尤其涉及一种双层结构的高内结合强度热封茶叶滤纸、制备方法和应用。

技术介绍

[0002]茶叶原产于中国，公元9世纪传入日本，19世纪传入东南亚、南亚及欧洲等世界各地。中国和日本等东亚国家一般采用把茶叶放入茶杯或茶壶用热水直接浸泡或煎煮，浸出液用于饮用。但欧洲和南亚一般把茶叶烘干碾成茶末，以小袋包装，小袋茶放入茶杯或茶壶用热水浸泡或煎煮，然后饮用。欧洲还喜欢把各种香精香料加入茶末中制成各种口味的袋泡茶。袋泡茶生产主要涉及三个生产要素：茶叶原料、包装材料和袋泡茶包成型机。
[0003]包装材料可以选用涤纶等化纤制成的网布和茶叶滤纸，由于涤纶等化纤难以降解，一般选用茶叶滤纸作为袋泡茶的包装材料，茶叶滤纸根据茶包的封口方式和制作材料的不同分为热封型茶叶滤纸和非热封型茶叶滤纸。热封型茶包成型机制作简单，成本低易于普及，特别是我们国内市场一般选用热封型茶叶滤纸制作袋泡茶包。热封茶叶滤纸中含有一定量的热封纤维，茶包的封口采用高温压辊热压的方式即可使含有热封纤维的两层纸粘合，从而封住封口。热封茶叶滤纸中添加有部分的热熔纤维，比如PP纤维、PE纤维、ES纤维和PLA纤维等，热封茶叶滤纸定量相对较高，一般≥16.5g/m2。目前国内外生产的热封茶叶滤纸都使用两层抄造，两层结构完全不同，其中一层为基础层(或叫无热封层，)，另一层为热封层，用于制作单囊袋型茶包。这种热封型茶叶滤纸的生产工艺为：基础层选用针叶木浆、阔叶木浆、各种麻浆作为原材料，在纸张的质量比中，一般控制为：60
‑
80％；热封层选用较大部分的热封纤维，另有添加部分针叶木浆、阔叶木浆、各种麻浆作为原材料，热封层在整张纸中的质量占比为：20
‑
40％。热封层中热封纤维的质量比为：50
‑
90％，其余选用部分的木浆、各种麻浆或两者的组合，经过两层成型，压榨，烘干干燥，卷取，分切，包装等工序。这样组合生产的热封茶叶滤纸有较好的纸张强度、较好的热封强度、较好的透气性能、较好的松厚性，同时还具有较好的防漏末性能。这种热封纸做成茶包后，在茶包的一端的剖面图如图1所示。
[0004]另有一种很特殊的热封茶叶滤纸，用于制作双囊袋型茶包，在纸页的基础层中也添加有少量的热封纤维，这类热封纸使用在一种很特殊的茶包机上，这种茶包机全世界只有一家公司生产，制作复杂，售价很高，市场上很少使用。用这种两层都含有热封纤维的热封茶叶滤纸不能用于市场上现有用于制作单囊袋的茶包机上使用，否则在茶包机的封口压轮处经过热压，基础层上含有的热封纤维会和封口压轮粘结在一起，不能正常生产。
[0005]现热封型茶叶滤纸经常用于制作中药包、咖啡包、大麦茶包，就是通常的茶包也经常会在沸水中长时间浸泡，引起破包现象。滤包中的茶叶、中药、大麦茶等经过长时间的高温浸泡，会发生润胀，体积明显增大，茶包的热封口处，受到体积增大引起的往两层纸的外方向向外顶压，引起破包。茶叶滤纸本身之间的内在结合力是通过纸中的各根纤维之间的
缠绕、热封纤维和热封纤维之间熔融引起的结合力、热封纤维和植物纤维之间相对较低的熔融结合力及植物纤维之间的氢键结合引起的，通过水中浸泡，特别是沸水中长时间浸泡，纤维会膨胀，缠绕的结合力会下降，氢键结合力会减弱，而其中热封纤维和热封纤维之间熔融引起的结合力、热封纤维和植物纤维之间较低的熔融结合力相对降低较少。通过试验，引起破包基本都出现在封口处，在封口处破包也有两种情况，一种是在两层粘合的封口处中间分离开，另一种是在纸的热封层和基础层之间相对薄弱的粘合性导致纸张脱层而造成的。第一种情况，在两层粘合的封口处中间分离开，是热封纸的热封性能指标不合格引起的。这属于热封茶叶滤纸的本身质量问题，需要提高纸的热封强度指标就可解决问题。这种破包情况见如图2所示。
[0006]而第二种情况，在纸的热封层和基础层之间相对薄弱的粘合性导致纸张脱层，是现在市场上普通热封纸做成茶包后，在沸水中长时间浸泡引起破包的主要原因，因为基础层和热封层之间的材质不同，两者之间的结合处，结合强度相对较低，经过在沸水中长时间的浸泡，两者之间的结合处，经过纸本身的润胀及外力的顶压特别容易剥离开，引起破包。这种破包情况先是在热封粘合处的一边把热封层顶破，然后在顶破的这层的热封纸的基础层和热封层的结合处剥离开，形成破包现象。这种破包情况如图3所示。
[0007]另外，市场上圆形茶叶袋这类相较于传统袋子而言具有封口更窄，封口处承受更大压力等特点的产品，需要更理想的粘封性能。因此，目前用于生产单囊袋型热封茶叶滤纸，也需要继续提高纸的内结合强度性能。
[0008]中国专利技术专利(公开号：CN111172802A，公开日：2020
‑
05
‑
19)公开了一种轻量化绿色热封型茶叶滤纸及其制备方法：该滤纸包括外热封层和内热封层，由木浆纤维和热封纤维混合抄纸制得，所述热封纤维采用改性聚乳酸纤维，熔点125
‑
145℃，浆料内添加的助剂均选用绿色天然高分子助剂，具有完全自然循环和能生物分解的特点。专利中说明该滤纸包括外热封层和内热封层，显然这种热封茶叶滤纸，只适用于制作热封型双囊袋茶包，在市场上使用量很少。专利中没有说明两层热封层中各种纤维之间的比例，两层之间的质量比例，显然该专利专利技术人对热封茶叶滤纸性能要求缺少了解，两层热封层中各种纤维之间的比例，两层之间的质量比例，每种纤维的性能有较大差异，要根据每种纤维的不同性能，不同比例组合，达到纸的标准要求、上机使用要求、茶包的浸泡要求，这种茶叶滤纸才会被客户所认可，而该专利专利技术人显然在这方面没有涉足。该专利为一种轻量化绿色热封茶叶滤纸，在实施例1中有提到定量为15.0g/m2,但热封茶叶滤纸在茶包机上运行时，纸的挺度也很重要，定量低的纸挺度相应较低，不一定适合在茶包机上正常使用，目前市场上的正常使用的热封茶叶滤纸，定量不会低于16.0g/m2，该专利技术人没有在这方面进行很好的说明。
[0009]中国专利技术专利(公开号：CN104233906A，公开日：2014
‑
12
‑
24)公开了一种热封茶叶滤纸的制备工艺：本专利技术的滤纸采用两层结构，以木浆层为内层，化纤层为外层，通过采用两种原料分别抄纸后，采用热定型进行复合而成。该专利使用两层基纸(一层为化纤层、一层为木浆层)采用压辊进行复合定型为复合纸，这种复合纸两层结合处只有部分的热封纤维经过熔融产生粘性和另一层的木浆进行粘合，而没有湿法造纸形成的两层之间的纤维缠绕形成的结合力和植物纤维之间的氢键结合力。这种采用干法压辊热压形成的复合纸，在两层复合处的结合力很差，做成的茶包经过沸水浸泡，非常容易在化纤层和木浆层之间进行剥离分层，而形成破包现象。制作茶包的这种热封滤纸是不能被市场认可的。
[0010]中国专利技术专利(公开号：CN101798773A，公开日：2010
‑
08
‑
11)公开了一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层结构的高内结合强度热封茶叶滤纸，该茶叶滤纸由基础层和热封层抄纸构成，基础层选用100%第一天然植物纤维，其特征在于，热封层在整张纸页的质量占比为60
‑
80%，热封层按质量百分比计由以下的纤维构成：热封纤维
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
40
‑
60%，粘胶纤维
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30
‑
60%，第二天然植物纤维
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0‑
20%；粘胶纤维选用纤维宽度低于20μm的粘胶纤维，长度为1
‑
10 mm。2.根据权利要求1所述的一种双层结构的高内结合强度热封茶叶滤纸，其特征在于，热封层在整张纸页的质量占比为65
‑
75%。3.根据权利要求1所述的一种双层结构的高内结合强度热封茶叶滤纸，其特征在于，所述的热封纤维选用PP、ES或两者的组合。4.根据权利要求3所述的一种双层结构的高内结合强度热封茶叶滤纸，其特征在于，PP纤维的规格为1.8
‑
3.0D*3
‑
6mm；ES纤维的规格为1.2
‑
2.5D*3
‑
6mm。5.根据权利要求1所述的一种双层结构的高内结合强度热封茶叶滤纸，其特征在于，所述的粘胶纤维选用纤维宽度10
‑
16μm的粘胶纤维，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周振宇，刘成跃，颜鲁鸣，郑波，郑蓉，郭婉，何江，左磊刚，孔庾玲，
申请(专利权)人：浙江凯恩特种纸业有限公司，
类型：发明
国别省市：